Informationen zum Studium Energietechnik

Womit beschäftigt sich die Energietechnik?

[Beitrag zum Fetzn, Günther Brauner 08. September 2005]

Die Bereitstellung umweltfreundlicher Energie zu leistbaren Preisen ist die Voraussetzung für eine nachhaltige soziale und wirtschaftliche Entwicklung in der Welt. Die größte Herausforderung hierbei ist, dass heute zwei Milliarden Menschen entweder keinen Zugang zu modernen Energieformen haben, oder nicht die nötige Kaufkraft besitzen, moderne Energiedienstleistungen beziehen zu können. Unser Anliegen ist eine internationale Ausrichtung mit dem Ziel „energize the world under the aspect of sustainability, low emissions and payable costs“.

Die Deckung des zunehmenden Energiebedarfs bei steigender Weltbevölkerung ist auf der Basis der fossilen Rohstoffe zukünftig nicht realisierbar, da eine vermehrte Abhängigkeit von den Importen mit starkem Preisanstieg zu erwarten ist, sowie zunehmende Emissionen einen Klimawandel beschleunigen können. Die Regierungen haben dies erkannt und fördern derzeit intensiv die Energieforschung. In Österreich sind dies z.B. die Projektlinien „Energiesysteme der Zukunft“ und „Wasserstofftechnologie und Brennstoffzellen“. In der Europäischen Union sind mehrere Forschungsprojektlinien aktiv. Wir sind bei vielen nationalen und internationalen Linien mit unseren Forschungsprojekten beteiligt. Die moderne Energietechnik verfolgt in der Forschung die folgenden Zielrichtungen:

• Low Emission durch vermehrten Einsatz von regenerativer Energie

Regenerative Energie aus Wind, Sonne, Biomasse, Wasserkraft wird zukünftig vermehrt den Zusatzbedarf abdecken. Die Abschätzung der Potenziale, die Erarbeitung von Konzepten für eine autonome Nutzung und die Netzanbindung der Anlagen stellen interessante Problemstellungen dar.

• Nutzung der energetischen Ketten zur Effizienzsteigerung

Zukünftig wird es immer wichtiger die gesamte energetische Nutzungskette in ihren Wirkungsraden zu betrachten, d.h. bei der Energiewandlung in elektrischen Strom die Wärme auszukoppeln und in wärmeisolierten Wohnungen mit zu verwerten. Die Wirkungsgrade der Kraftwerke und dezentralen Anlagen mit Wärmeauskopplung betragen heute bereits bis 90%. Dazu ist es erforderlich neue hocheffiziente Kraftwerke zu bauen. In einer Studie konnten wir zeigen, dass in den nächsten 15 Jahren allein in Österreich neue Erzeugungsanlagen von etwa 3.000 bis 5.000 MW errichtet werden müssen, um die alten Anlagen ersetzen zu können und den Mehrbedarf abzudecken.

• Effizienzsteigerung bei allen Energieanwendungen

Ein erhebliches Potenzial besteht heute bei der Bedarfsabsenkung von Haushaltsgeräten, Computern, Kommunikationstechnik, Raumheizungen und Klimaanlagen. Die Forschung geht derzeit den Weg eines besseren Energiemanagements bei den elektronischen Geräten und einer höheren Energieeffizienz insbesondere der Gebäude und der Haushaltsgeräte.

• Dezentrale Energieversorgung – die neuen Energiesysteme

Brennstoffzellen und Mikrogasturbinen von wenigen Kilowatt werden zukünftig in den Häusern direkt Strom und Wärme erzeugen können. Das intelligente dezentrale Energiemanagement in den einzelnen Gebäuden und die Anbindung verteilter Kleinerzeuger und die Möglichkeiten des „virtuellen“ Kraftwerks sind interessante Herausforderungen für Forschung und Entwicklung.

• Multi-Utility – die neue Energieversorgung

Die Energieversorgung der Zukunft wird die Bereiche Strom, Gas, Wärme, Wasser und Information umfassen. Die wirtschaftliche Optimierung und die technische Automatisierung derartiger komplexer flächig verteilter Systeme stellen neue Herausforderungen an die Energieforschung dar und lassen neue Arbeitsplätze entstehen.

• Wasserstoffbetriebenes elektrisches Auto und regenerativer Wasserstoff

Das wasserstoffbetriebene Auto wird in den nächsten 10 Jahren die Mobilität revolutionieren. Das Auto wird hierbei elektrisch mit einer Brennstoffzelle und hocheffizienten Elektromotoren angetrieben. Forschung und Entwicklung auf den Gebieten Brennstoffzellen, neue elektrische Antriebstechnik und Energiemanagement in Bordnetzen sind hierfür Arbeitsgebiete der Zukunft. Die Wasserstoffherstellung aus regenerativen Energiequellen insbesondere aus Wind und Biomasse kann einen emissionsfreien Individualverkehr ermöglichen. Wir arbeiten an der Wasserstoffgewinnung aus regenerativen Quellen, der Antriebstechnik und dem Energiemanagement mit.

• Sichere Energieversorgung

Die Blackouts der letzten Jahre haben gezeigt, wie abhängig die Volkswirtschaften von einer gesicherten Energieversorgung sind. Die Erforschung der Ursachen und die Planung von Maßnahmen um derartige Ereignisse unwahrscheinlich zu machen, sind ein Forschungsgebiet. Mit Studenten und Assistenten entwickeln wir derzeit einen Blackoutsimulator. In ersten Untersuchungen konnten wir den Blackout in Italien bereits analysieren.

• Experimentelle Energietechnik

Ganz ohne Experimente geht es nicht. Wir haben eine Hochspannungshalle in der wir hohe Wechselspannungen und Blitzstoßspannungen erzeugen können. Hiermit können wir die elektrische Festigkeit von Anlagen prüfen und kompakte Hochspannungskomponenten entwerfen und untersuchen. Wir haben auch einen Schwerpunkt in der Blitzforschung und betreiben am Gaisberg bei Salzburg auf dem Sendemast eine Blitzmessstation und arbeiten mit der Forschungsgruppe des österreichischen Blitzortungssystems ALDIS eng zusammen.

Die zukünftigen Lösungsansätze der Energietechnik werden in Richtung systemtechnische Simulation und Modellierung, anstelle von komponententechnischer Konstruktion, mehr zu interdisziplinärer Vernetzung, anstelle von fachspezifischer Abgrenzung und mehr zu wirtschaftlicher und sozialer Kompetenz in der Forschung und Ausbildung, anstelle von enger technischer Spezialisierung gehen. Das Arbeitsumfeld der Energietechnik ist breit und die Arbeitsmarktsituation ist derzeit gut. Wir bieten interessante Forschungsprojekte und Kooperationsmöglichkeiten mit der Industrie, den Energieversorgern, Verbänden, sowie nationalen und internationalen Forschungseinrichtungen.

Das Studium

Das Studium Energietechnik bietet Lehrveranstaltungen aus dem Bereich der klassischen Energietechnik, der Energiewirtschaft, der Antriebs- und Automatisierungstechnik und der Leistungselektronik. Das hierfür benötigte Wissen baut neben grundlegenden mathematischen und elektrotechnischen Kenntnissen auf die Lehrveranstaltungen Energieversorgung, Automatisierung und Wirtschaft auf. Weiters sind gerade für das Verständnis der elektrischen Maschinen Kenntnisse der Elektrodynamik relevant, wer aber in der abgemilderten Form der ET2 Vorlesung zumindest ein Grundverständniss mitgenommen hat, muss sich nicht quälen. Weiters sind Kenntnisse der Komplexen Wechselstromrechnung nötigt, der Umgang mit Drehstromsystemen und Zeigerdiagrammen wird generell vorausgesetzt!
Die Studiendauer beträgt wie bei allen Masterstudien vier Semester und es ist absolut möglich das Studium auch in dieser Zeit abzuschließen. Aufgrund der doch zahlreichen Laborübungen ist der Aufwand jedoch nicht unbeträchtlich. Abgeschlossen wird mit dem Akademischen Grad des Diplomingenieur(in) bzw. Master of Science.